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PROPOSTA METODOLÓGICA PARA CARACTERIZAÇÃO DO MEIO FÍSICO:
estudo de caso da bacia do rio Miringuava, PR.Djalma Yoshio Shimada, Universidade Federal do Paraná, Graduando, Email:
Leonardo José Cordeiro Santos, Universidade Federal do Paraná, Professor Doutor, Email: [email protected].
RESUMO
O presente trabalho apresenta uma proposta para caracterização do meio físico tendo como exemplo, para tanto, o terço superior da bacia do rio Miringuava localizado na região metropolitana de Curitiba, estado do Paraná, onde foi adaptado a metodologia elaborada por Ross (1994) que aborda a análise empírica da fragilidade potencial através do mapeamento e correlação dos atributos de solos e declividade atribuindo valores que indicam menor ou maior grau de fragilidade. A incorporação da forma de vertente na análise da fragilidade contribui para melhorar a acuidade dessa metodologia, principalmente em escalas grandes, nas quais se exige detalhamento da geomorfologia do local a se estudado. O grau de eficiência dessa metodologia de análise cresce à medida que se incorpora e adapta novos temas, sendo assim, constitui-se em uma ferramenta de grande utilidade para subsidiar políticas que regulem sobre a ação antrópica a partir de parâmetros que estabeleçam quais áreas são propicías a determinada atividade e quais devem ser preservadas.
Palavras-chave: Bacia hidrográfica, vertente, fragilidade.
Abstract
The current research presents a proposition to characterize the environment at the higher portion of Miringuava river basin located in the metropolitan region of Curitiba, estate of Paraná, where were used a methodology elaborated by Ross (1994) that proposes the empirical analysis of the potential fragility. The research were based on mapping and correlations between the soil and land attributes like slope and soil types, attributing values to them that may indicate parameters to the fragility analysis. The incorporation of slope types in the fragility analysis contributes to develop and increase the acuity of this methodology, especially at large scales which demands more geomorphological details atthe studied area. The efficiency rate in this methodological analysis increases as long as it incorporates and adapts new themes, establishing a very useful tool to provide information and manage the human activities and preserve fragile areas.
Key words: Hydrographic basin, slope, fragility.
1. Objetivos
O objetivo geral do presente estudo é elaborar cartas1 de fragilidade do meio físico
que identificará a situação atual da porção superior da bacia do rio Miringuava Mirim.
Como objetivos específicos, pretende-se:
(a) elaborar mapas temáticos da área de estudo, tais como: hidrográfico,
geomorfológico e pedológico;
(b) gerar um produto síntese, proveniente do cruzamento dos mapas temáticos, que
aborde de forma integrada as informações do meio físico visando identificar a sua
fragilidade;
(c) Estabelecer recomendações de acordo com os condicionantes do meio físico
(hidrografia, geomorfologia e pedologia), quanto às suscetibilidades de degradação e uso
do solo;
(d) Levantar alternativas de planejamento e uso do solo na perspectiva da
manutenção da qualidade ambiental e das condições de vida na área.
2. Referencial teórico e conceitual
Os problemas ambientais brasileiros decorrem, em grande parte, das graves
deficiências no processo de gestão territorial, que não consegue promover uma adequada
utilização dos recursos naturais, originando um processo crescente de degradação
ambiental, principalmente nos ambientes urbanos.
O termo degradação ambiental é usado por vários autores dentre os quais pode-se
citar Mendonça (1993 e 1999), Leal (1995), Guerra e Cunha (2000 e 2001) e outros, ao se
referirem ao grau de poluição ou alteração que um determinado ambiente vem sofrendo.
Inúmeros problemas de degradação ambiental, associados ao uso inadequado das
áreas urbanas e rurais, ocorrem no Brasil. O atrativo das cidades grandes e a especulação
imobiliária nas áreas urbanizadas levaram a população de baixa renda a procurar moradia
nas regiões mais distantes do centro, aumentando o contingente de pessoas à procura de
1 Lázaro Valentim Zuquette e Valdir Akihiko Nakazawa definem que o termo mapa como um documento que registra as informações obtidas a partir de um determinado aspecto do meio físico sem que sejam realizadas interpretações dessas informações, enquanto que o termo carta refere-se a um documento cartográfico que apresenta as interpretações contidas em mapas para uma finalidade específica. Zuquette, L.V & Nakazawa, V.A – Geologia de Engenharia, capítulo 17 (Cartas de Geologia de Engenharia), Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, São Paulo, 1998
lotes nas periferias, normalmente com infra-estrutura insuficiente para atender a demanda,
causando diversos tipos de problemas de ordem ambiental.
Esta aceleração da expansão urbana tem causado problemas de relativa gravidade,
originados principalmente pela negligência do poder público em respeitar determinadas
características do meio físico (geológicas, geomorfológicas, pedológicas e outras) no seu
planejamento territorial.
Como exemplo pode-se ressaltar a degradação da qualidade da água dos
mananciais pelo lançamento de efluentes domésticos e industriais na drenagem de
superfície e sub-superfície, a canalização dos rios com efeitos diretos na relação erosão-
sedimentação das partículas sólidas, nos problemas de inundação, nos riscos de
solapamento e subsidência em áreas de relevo cárstico e nos movimentos de massa
(deslizamentos, escorregamentos e outros) em áreas de relevo com forte declividade.
Todos estes processos repercurtem-se em riscos diretos à qualidade de vida da população,
características marcantes das regiões metropolitanas brasileiras.
A Região Metropolitana de Curitiba (RMC), criada em 1973 e ocupando
atualmente uma área de 13.160 km2, situada junto a Serra do Mar, na cabeceira das bacias
hidrográficas dos rios Iguaçu (vertente do rio Paraná) e Ribeira do Iguape (vertente
Atlântica), não foge a este contexto onde a relação entre urbanização e problemas
ambientais são evidenciados. A porção leste da área metropolitana é aquela onde os
conflitos ambientais são mais flagrantes, decorrentes, notadamente do surgimento de áreas
de riscos face à intensificação da industrialização sobre as áreas de mananciais.
A RMC configura-se num pólo aglutinador de população, tendo apresentado a
terceira mais elevada taxa de crescimento no período 1980/91 entre as nove regiões
metropolitanas do país (3,02% a.a.), e com uma população superior a 2.500.000 habitantes,
equivalente a 25% da população total do Estado (COMEC, 1999). A expansão acelerada da
Região tem aumentado o déficit de infra-estrutura em saneamento básico, o que representa
um problema particularmente severo quando se pensa na conservação dos recursos hídricos
da área.
Na atualidade a maior parte do fluxo de esgotos de todos os municípios da RMC é
lançada diretamente nos rios e córregos, intensificando a degradação de sua qualidade e
comprometendo a saúde pública, especialmente a parcela da população de renda mais
baixa, ao mesmo tempo em que a aplicação de métodos de tratamento da água na área tem
elevado consideravelmente seu preço e apresentado limites quanto à eficácia, tal é o nível
de comprometimento de sua qualidade. Complementarmente, o escoamento urbano
superficial também tem aumentado, bem como problemas de enchentes e erosão, com
impacto direto no assoreamento dos rios (TUCCI, 1996).
A desordenada urbanização, ainda que a cidade pólo tenha uma expressiva imagem
de cidade planejada, e o assentamento de grandes massas populacionais sobre áreas
ambientalmente frágeis faz com que rapidamente sejam atingidos os limites de suporte
físico das áreas ocupadas, estabelecendo cada vez mais o decréscimo da qualidade de vida
destas populações.
O estudo aplicado do meio físico, integrado à questão da expansão urbana, é um
instrumento prático para se enfrentar as dificuldades decorrentes dessa realidade que atinge
as regiões metropolitanas brasileiras.
O gerenciamento ambiental do território implica em estarem disponíveis, para os
usuários e tomadores de decisão, um grande número de informações quantitativas e
qualitativas relativas às bacias hidrográficas; no caso da RMC a indisponibilidade de
informações geográficas detalhadas, com indicação de áreas de intensa degradação
ambiental e, portanto, de risco, tem tornado difícil e pouco confiável o dimensionamento
do processo de urbanização da área com vistas à melhoria da qualidade de vida da
população.
A área de estudo está dentro da RMC, conforme a figura 1, no município de São
José dos Pinhais que certamente está dentro desse contexto de expansão urbana e suas
conseqüências.
Figura 1: Mapa de localização da área de estudo.
A área de estudo encontra-se inserida no Primeiro Planalto Paranaense (MAACK,
1968). Segundo o autor, este planalto é resultado de processos erosivos que causaram o
rebaixamento de terrenos pertencentes à era pré-cambriana.
A geologia da área de estudo caracteriza-se pela presença de sedimentos
aluvionares, terraços aluvionares do Holoceno, sedimentos inconsolidados de idade
Pleistocêncica da Formação Guabirotuba, intrusivas básicas Juro-Cretácias, rochas
metassedimentares de idade Proterozóico Superior do Grupo Açungui (Formação Capiru) e
rochas metamórficas de alto grau, do Proterozóico Inferior, pertencentes aos complexos
Granito-Gnáissico e Gnáissico-Migmatítico (SUDERSHA,2002).
Os solos encontrados apresentam importância pelo fato de cobrirem as mais
diferentes litologias da área de estudo, sobre os quais se dão diretamente as atividades
antrópicas.
Apresentam uma variação espacial extremamente expressiva. Em curtas distâncias
podem variações de solos profundos e evoluídos (Latossolos), solos rasos e pouco
evoluídos (Cambissolos e Neossolos Litólicos) e finalmente Gleissolos associados aos
depósitos recentes ou aos terraços aluvionares.
A distribuição desses solos na paisagem tem uma relação direta com o relevo,
enquanto que o grau de fragilidade de cada um deles depende das suas características
morfológicas e geotécnicas.
3. Abordagem Metodológica
De maneira geral, verifica-se na literatura nacional e internacional há existência de
diversas metodologias de estudo do meio físico aplicadas na análise ambiental e/ou
planejamento territorial.
Pires Neto (1994), ao analisar algumas dessas metodologias de estudo do meio
físico, agrupou-as em dois conjuntos distintos: o primeiro vinculado a estudos de
cartografia geotécnica, utilizados principalmente em escala de detalhe, para subsidiar as
atividades de engenharia, planejamento, construção e exploração mineral, o segundo
conjunto de abordagem, adotado normalmente para mapeamentos em escalas de 1:100.000
ou menores, funcionaria como uma orientação geral para o planejamento urbano, tendo
como finalidade a identificação e a delimitação de áreas funcionais com base nas suas
potencialidades e fragilidades.
Optou-se utilizar no presente trabalho a segunda forma de abordagem de estudo do
meio físico tendo em vista a sua maior compatibilidade com a dimensão da área definida,
ou seja, o terço superior da bacia do rio Miringuava.
O objetivo principal da pesquisa, centrado na compreensão da fragilidade do meio
físico, conduz à necessidade da aplicação de uma metodologia que contemple
seqüencialmente diferentes estágios de atuação com suas respectivas abordagens, técnicas,
procedimentos, enfoques disciplinares, e escalas de trabalho.
O método adotado para a elaboração do trabalho baseia-se nos fundamentos
propostos por Tricart (1977) e por Ross (1992 e 1994). Para Tricart, o conceito de
ecodinâmica indica um modelo de avaliação integrado das unidades territoriais, com base
no balanço pedogênese/morfogênese, propiciando sua classificação quanto aos graus de
instabilidade. O conceito assume que as trocas de energia e matéria na natureza se
processam em relações de equilíbrio dinâmico. Assim, as áreas em que prevalecem os
processos morfogenéticos são entendidas como ecodinâmicamente instáveis, enquanto que
naquelas que predominam a pedogênese são consideradas ecodinâmicamente estáveis;
quando há equilíbrio entre os dois processos a área é considerada como de estabilidade
intermediária.
A metodologia desenvolvida por Ross (1994) exige estudos básicos do subsolo, do
relevo, do solo, do clima e do uso e ocupação do solo. Adaptou-se no presente trabalho
além dessas categorias citadas, as formas de relevo, representada pelas vertentes côncavas,
convexas, retilíneas e planície. Segundo Fernandes, et al (2001), a declividade não é a
única condicionante geomorfológica para a definição de áreas de fragilidade, ou seja,
suscetível a deslizamentos, sendo necessárias outras categorias de análise que ofereçam
melhor detalhamento dos aspectos e processos geomorfológicos.
Para o levantamento dessas informações é necessário realizar levantamentos de
campo e serviços de gabinetes, a partir dos quais se geram produtos cartográficos temáticos
de, geomorfologia, climatologia, pedologia e uso e ocupação do solo.
As informações contidas em cada mapa temático são hierarquizadas em cinco
categorias de fragilidade, definidas da seguinte maneira: 1 - Muito baixa; 2 - Baixa; 3 -
Média; 4 - Alta e 5 - Muito Alta.
Concluída a confecção dos mapas temáticos e a definição dos diferentes graus de
estabilidade para cada tema, realiza-se uma análise integrada dos elementos do meio físico
pelo cruzamento dessas cartas.
A partir deste cruzamento chega-se ao entendimento da dinâmica da paisagem,
revelada pela categoria Fragilidade Potencial do Meio Físico, cuja carta é obtida pelo
cruzamento dos elementos do meio físico previamente escolhido.
A carta de Fragilidade do Meio Físico é acompanhada de sugestões e
recomendações quanto às formas e práticas mais adequadas de ocupação para as diferentes
unidades detectadas.
A utilização dessa metodologia pode ser considerada uma etapa intermediária do
projeto, visto que fornecerá subsídios importantes para análise integrada do meio físico
com o processo de urbanização e seus problemas ambientas correlatos, contudo ela não
substitui estudos específicos e de detalhe caso venham a ser necessário posteriormente nos
compartimentos delimitados.
As cartas temáticas utilizadas no presente estudo (geologia, hidrografia,
geomorfologia, pedologia e uso e ocupação do solo) serão produzidas em meio digital,
digitalizadas em CAD (Computer Aided Desing) a partir do programa Microstation
enquanto que o cruzamento das cartas temáticas será realizado em ambiente SIG (Sistema
de Informação Geográfica), utilizando o programa ArcGis 9.2 Spatial Analyst.
4. Pontos Desenvolvidos
A Carta de Declividade na figura 2 demonstra que, apesar das menores
declividades estarem associadas, de modo geral, às planícies dos principais rios que
compõem a bacia, a fragilidade potencial nesses locais possui valor 5 (muito alto) devido a
ocorrência dos gleissolos que ocupam 8,9% da área total. Apesar de estar localizado em
locais de relevo suave, esse tipo de solo é impróprio para ocupação humana, pois
constituem áreas potencialmente sujeitas a recalques, inundações e legalmente protegidas
pela legislação ambiental.
Pode-se verificar na carta de formas de vertente na figura 3, que as vertentes
côncavas predominam na porção baixa das vertentes, passivas da atuação do escoamento
superficial em lençol ou concentrado, gerando a convergência de fluxos hídricos
propiciando, além dos movimentos de massa, formação de sulcos, ravinas e voçorocas. As
áreas convexas estão frequentemente associadas à porção superior das vertentes, e se
caracterizam como locais de disperção do fluxo hídrico onde predominam os processos de
infiltração, erosão laminar e escoamento difuso. Por fim, as porções retilíneas, quando
condicionadas a processos fluviais extremos e rápidos, podem vir a sofrer processos
erosivos, rastejamento dos solos do cume e solapamento de base.
A carta de solos, figura 5, demonstra que nos locais onde ocorrem os latossolos, a
fragilidade potencial dificilmente ultrapassa a classe 2 (baixa) mesmo onde a declividade
chega ao terceiro nível e ocorrência de concavidades nas feições de vertente, graças à
estabilidade e profundidade desse tipo de solo, que representa 21,9% da área total e se
desenvolve somente em locais de pouco declive. Os argissolos e cambissolos, por sua vez,
por apresentarem maior sujeição à instabilidade, peso 3 e 4 respectivamente, indicam
classes de fragilidade potencial variando entre baixa e alta dependendo da declividade e
das formas de vertente. Os argissolos estão localizados mais frequentemente em locais de
declividade intermediária, dessa forma, constituem áreas de fragilidade potencial média
sujeitas, mais ou menos, a fenômenos erosivos e piping. Vale ressaltar que, de modo geral,
os locais onde predominam os cambissolos tendem a apresentar grau de fragilidade
potencial alto e muito alto, pois esse tipo de solo ocorre nas áreas de contato com a Serra
do Mar com declividade variando entre 12% e 30% e é propícia a ocorrência de
movimentos de massa, principalmente em porções côncavas de vertentes.
Por fim, o cruzamento da carta de declividade com a carta de feições de vertente
resulta na carta de fragilidade geomorfológica representada na figura 4. As maiores
declividades associadas, principalmente, a vertentes côncavas e a presença dos neossolos
litólicos conferem às regiões serranas na porção Sul e Sudeste da bacia o valor 5 (muito
alto) de fragilidade potencial. A pouca espessura desse solo propicia a rápida saturação da
camada de solo por água que, agravado ainda pelo escoamento superficial em altas
declividades e as características de vertente, representam áreas com elevado risco de
movimentos de massa e deslizamentos, sendo portanto, extremamente desfavoráveis para
habitação por exemplo. A tabela 1 apresenta uma síntese das características de cada tipo de
solo quanto à fragilidade.
Figura 2: Carta de Declividade Figura 3: Carta de Formas de Vertente
Figura 4: Carta de Fragilidade Geomorfológica Figura 5: Carta de solos
Grupos de solosÁrea percentual
Classe de Fragilidade Processos potenciais Peso
Latossolos 21,90% Muito Baixa Erosão 1
Cambissolos 42,80% Alta Movimentos de massa 4
Organossolos 5,70% Alta Recalques e inundações 5
Gleissolos 8,90% Muito Alta Recalques e inundações 5
Neossolos Litólicos 15,20% Muito AltaMovimentos de massa, deslizamentos 5
Argissolos 6,30% Média Erosão e Piping 3
Tabela 1: Grupos de solos e processos potenciais. (Fonte: Ross, alterado por Shimada, 2008)
Tabela 1: Grupos de solos e processos potenciais.
5. Resultados alcançados e conclusões
Cada um dos elementos naturais mapeados e analisados na presente pesquisa
(declividade e solos) constitui uma classificação relacionada ao potencial de fragilidade à
degradação ambiental, conforme as particularidades de suas dinâmicas naturais. Porém, a
fragilidade de um ambiente é resultado da complexa relação entre os elementos naturais
constituintes que, nas trocas de energia e matéria, irão determinar a dinâmica original do
referido ambiente.
Sendo assim, a visão integradora dos ambientes que privilegia a compreensão da
interação dos elementos naturais com a paisagem modificada pelo homem vem a contribuir
com os estudos e compreensão dos fatores integrantes dos ambientes, haja vista a
necessidade de compreensão das alterações antrópicas em sistemas naturais.O produto
final, a carta de fragilidade potencial representado pela figura 5, apresenta valores de
fragilidade conforme a tendência natural de degradação. A tabela 2 contém uma síntese do
percentual de cada classe de fragilidade potencial relativa a área total em questão. É
possível concluir que a fragilidade potencial da bacia apresenta valores acima do nível
intermediário, dessa forma, qualquer ocupação humana deve ser previamente bem avaliada
e planejada.
O estudo do meio físico demonstrado nos mapas temáticos são importantes para a
realização do diagnóstico ambiental preliminar da área em estudo, considerando a
compatibilidade escalar. Para a definição das características físico-química dos solos,
dados de pluviosidade e escoamento superficial entre outros, são necessários, porém,
estudos que considerem uma escala de trabalho mais detalhada.
Figura 5: Carta de Fragilidade Potencial
Tabela 2: Síntese percentual
Grau de Fragilidade Potencial Área Percentual
1 - Muito Baixo 12,4%
2 - Baixo 11,3%
3 - Médio 31,1%
4 - Alto 32,3%
5 - Muito Alto 12,9%
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